一种lng工厂蒸发气回收再利用系统及其回收利用方法
阅读说明：本技术 一种lng工厂蒸发气回收再利用系统及其回收利用方法 (LNG factory boil-off gas recycling system and recycling method thereof ) 是由 毛宗学 刘进龙 党怀强 崔少军 艾婷 李鱼鱼 陈晓丹 呼建邦 丁博涛 高星星 冉 于 2021-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统及其回收再利用方法,包括LNG储罐,LNG储罐依次连接有BOG压缩机、BOG气体缓冲罐,BOG气体缓冲罐分别连接有脱水塔和脱重烃塔,脱水塔和脱重烃塔连接有再生气去燃料气系统或城市管网。本发明解决了现有LNG工厂蒸发气(BOG)再液化效率低、能耗高、不能充分利用的问题。(The LNG factory boil-off gas recycling system comprises an LNG storage tank, wherein the LNG storage tank is sequentially connected with a BOG compressor and a BOG gas buffer tank, the BOG gas buffer tank is respectively connected with a dehydration tower and a heavy hydrocarbon removal tower, and the dehydration tower and the heavy hydrocarbon removal tower are connected with a regenerated gas fuel gas removal system or an urban pipe network. The invention solves the problems of low reliquefaction efficiency, high energy consumption and insufficient utilization of the boil-off gas (BOG) of the existing LNG factory.)
技术领域
本发明属于BOG回收技术领域，具体涉及一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，还涉及一种LNG工厂蒸发气回收再利用方法。
背景技术
液化天然气(简称LNG)是一种广泛应用的清洁能源，具有高热值、高效率、体积小、污染小等特点。LNG的低温特性决定了LNG在储存、运输等过程中，由于储罐的低温绝热特性，不可避免的会和外界进行热交换，导致储罐内部的LNG因为升温而汽化，这部分蒸发气(Boil Off Gas，简称BOG)会增加罐内气体的压力，长时间持续下去，罐内压力积累到一定时会冲开储罐的安全阀，把多余压力的天然气排放到大气中，来缓解储罐内部压力，避免爆炸危险。在LNG生产工厂中，因LNG的生产、储存、装卸，都会产生大量蒸发气(BOG)，一般工厂都会将这些蒸发气(BOG)通过三种途径来处理：回收再液化、作为燃料气使用、直接放空燃烧。
LNG工厂在生产过程中产生的大量蒸发气(BOG)，若将其回收再液化，需要重新上一套小型液化装置或者将蒸发气(BOG)通过压缩机返回至净化单元或液化单元进行再液化，这样就会造成投资成本上升，装置液化能力降低，生产运行成本提高，对于企业生产经营不利。若将蒸发气(BOG)作为燃料气使用，可以供工厂生产过程使用，也可以输送至城市居民用气管网作为生活用气，这应该是蒸发气(BOG)能耗相对较低，处理最为便捷的方式，但并未将其有效利用，发挥最大价值；若是直接放空，会产生巨大浪费和环境污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，解决了现有LNG工厂蒸发气(BOG)再液化效率低、能耗高、不能充分利用的问题。
本发明的另一目的是提供一种LNG工厂蒸发气回收再利用方法。
本发明所采用的技术方案是，一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，包括LNG储罐，LNG储罐依次连接有BOG压缩机、BOG气体缓冲罐，BOG气体缓冲罐分别连接有脱水塔和脱重烃塔，脱水塔和脱重烃塔连接有再生气去燃料气系统或城市管网。
本发明的特征还在于，
LNG储罐和BOG压缩机之间连接有百叶窗式调节阀。
百叶窗式调节阀和BOG压缩机之间连通有LNG装卸车BOG。
BOG压缩机和BOG气体缓冲罐之间连接有SDV切断阀。
脱水塔包括脱水塔A和脱水塔B，脱水塔A和脱水塔B分别与BOG气体缓冲罐和再生气去燃料气系统或城市管网连接。
脱水塔A的进口处设置有第一轨道球阀，脱水塔A的出口处设置有第九轨道球阀，脱水塔B的进口处设置有第三轨道球阀，脱水塔B的出口处设置有第十一轨道球阀。
脱重烃塔包括脱重烃塔A和脱重烃塔B，脱重烃塔A和脱重烃塔B分别与BOG气体缓冲罐和再生气去燃料气系统或城市管网连接。
脱重烃塔A的进口处设置有第十三轨道球阀，脱重烃塔A的出口处设置有第五轨道球阀，脱重烃塔B的进口处设置有第十五轨道球阀，脱重烃塔B的出口处设置有第七轨道球阀。
BOG压缩机的出口处、BOG气体缓冲罐、脱水塔、脱重烃塔上均设置有压力表。
BOG压缩机采用低温往复式压缩机。
本发明的有益效果是：
(1)本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，将LNG存储、生产、装卸过程中所产生的蒸发气(BOG)通过BOG压缩机压缩后作为脱水塔、脱重烃塔再生气源，气质干净无水分、气源稳定，是理想的再生气，且不受外界环境影响；
(2)本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，减少了LNG存储、生产、装卸过程中所产生的蒸发气(BOG)的放空，经过脱水塔和脱重烃塔再生后将含有大量高热值烃类气体作为燃料气回收再利用，节约资源；
(3)本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，利用天然气生产过程中脱水塔和脱重烃塔对蒸发气(BOG)进行处理利用，在处理过程中不影响天然气的正常生产，节省设备及成本，设备利用率高，安全可靠。
附图说明
图1为本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统的结构示意图；
图2为本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统的原理图。
图中，1.LNG储罐，2.LNG装卸车BOG，3.BOG压缩机，4.SDV切断阀，5.BOG气体缓冲罐，6.流量调节阀，7.脱水塔A，8.脱水塔B，9.脱重烃塔A，10.脱重烃塔B，11.第一轨道球阀，12.第二轨道球阀，13.第三轨道球阀，14.第四轨道球阀，15.第五轨道球阀，16.第六轨道球阀，17.第七轨道球阀，18.第八轨道球阀，19.第九轨道球阀，20.第十轨道球阀，21.第十一轨道球阀，22.第十二轨道球阀，23.第十三轨道球阀，24.第十四轨道球阀，25.第十五轨道球阀，26.第十六轨道球阀，27.百叶窗式调节阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，结构如图1所示，包括LNG储罐1，LNG储罐1依次连接有BOG压缩机3、BOG气体缓冲罐5，LNG储罐1和BOG压缩机3之间连接有百叶窗式调节阀27，百叶窗式调节阀27和BOG压缩机3之间连通有LNG装卸车BOG2，BOG压缩机3和BOG气体缓冲罐5之间连接有SDV切断阀4，BOG气体缓冲罐5分别连接有脱水塔和脱重烃塔，脱水塔和脱重烃塔连接有再生气去燃料气系统或城市管网，BOG压缩机3的出口处、BOG气体缓冲罐5、脱水塔、脱重烃塔上均设置有压力表。
BOG压缩机3采用低温往复式压缩机。
脱水塔包括脱水塔A7和脱水塔B8，脱水塔A7的进口处设置有第一轨道球阀11，脱水塔A7的出口处设置有第九轨道球阀19，脱水塔B8的进口处设置有第三轨道球阀13，脱水塔B8的出口处设置有第十一轨道球阀21，脱水塔A7和脱水塔B8的进口端分别与BOG气体缓冲罐5连接，脱水塔A7和脱水塔B8的出口端分别与再生气去燃料气系统或城市管网连接。
脱重烃塔包括脱重烃塔A9和脱重烃塔B10，脱重烃塔A9的进口处设置有第十三轨道球阀23，脱重烃塔A9的出口处设置有第五轨道球阀15，脱重烃塔B10的进口处设置有第十五轨道球阀25，脱重烃塔B10的出口处设置有第七轨道球阀17，脱重烃塔A9和脱重烃塔B10的进口端分别与BOG气体缓冲罐5连接，脱重烃塔A9和脱重烃塔B10的出口端分别与再生气去燃料气系统或城市管网连接。
本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统的工作过程为：BOG进入脱水塔和脱重烃塔进行处理过程中，天然气正常生产，BOG气体的流动方向和天然气的流动方向相反，脱水塔A靠近第九轨道球阀19的端口通入天然气且设置有第十轨道球阀20，脱水塔A靠近第一轨道球阀11的端口还设置有第二轨道球阀12，脱水塔B8靠近第十一轨道球阀21的端口通入天然气且设置有第十二轨道球阀22，脱水塔B8靠近第三轨道球阀13的端口还设置有第四轨道球阀14，脱重烃塔A靠近第五轨道球阀15的端口还设置有第六轨道球阀16，脱重烃塔A靠近第十三轨道球阀23的端口还设置有第十四轨道球阀24，脱重烃塔B靠近第七轨道球阀17的端口还设置有第八轨道球阀18，脱重烃塔B靠近第十五轨道球阀25的端口还设置有第十六轨道球阀26，脱水塔A与脱水塔B并联，脱重烃塔A与脱重烃塔B并联，脱水塔A、脱水塔B与脱重烃塔A、脱重烃塔B连通，天然气先进行脱水后再进行脱重烃处理，再输送至天然气去液化单元进行处理。
如图2所示，步骤1，打开百叶窗式调节阀27、SDV切断阀4，将LNG储罐1中的BOG和LNG装卸车BOG2输送至BOG压缩机3进行增压至10MPa，输送至BOG气体缓冲罐5进行储存，打开流量调节阀6、第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，关闭第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔A7和脱重烃塔A9进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤2，关闭第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，打开第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔B8和脱重烃塔B10进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤3，依次循环步骤1和步骤2对BOG进行回收再利用。
或者，
步骤1，打开百叶窗式调节阀27、SDV切断阀4，将LNG储罐1中的BOG和LNG装卸车BOG2输送至BOG压缩机3进行增压至10MPa，输送至BOG气体缓冲罐5进行储存，打开流量调节阀6、第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，关闭第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔A7和脱重烃塔B10进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤2，关闭第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，打开第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔B8和脱重烃塔A9进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤3，依次循环步骤1和步骤2对BOG进行回收再利用。
或者
步骤1，打开百叶窗式调节阀27、SDV切断阀4，将LNG储罐1中的BOG和LNG装卸车BOG2输送至BOG压缩机3进行增压至10MPa，输送至BOG气体缓冲罐5进行储存，打开流量调节阀6、第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，关闭第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔B8和脱重烃塔A9进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤2，关闭第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，打开第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔A7和脱重烃塔B10进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤3，依次循环步骤1和步骤2对BOG进行回收再利用。
或者
步骤1，打开百叶窗式调节阀27、SDV切断阀4，将LNG储罐1中的BOG和LNG装卸车BOG2输送至BOG压缩机3进行增压至10MPa，输送至BOG气体缓冲罐5进行储存，打开流量调节阀6、第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，关闭第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔B8和脱重烃塔B10进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤2，关闭第三轨道球阀13、第十一轨道球阀21、第十五轨道球阀25、第七轨道球阀17，打开第一轨道球阀11、第九轨道球阀19、第十三轨道球阀23、第五轨道球阀15，将BOG气体缓冲罐5中的BOG分别输送至脱水塔A7和脱重烃塔A9进行处理，处理后BOG输送至再生气去燃料气系统或城市管网进行利用；
步骤3，依次循环步骤1和步骤2对BOG进行回收再利用。
本发明一种LNG工厂蒸发气回收再利用系统，通过BOG压缩机将LNG储罐和装卸过程中产生大量的蒸发气(BOG)进行压缩回收，储存在BOG气体缓冲罐中，BOG气体缓冲罐中储存着10MPa压力的回收气体，为脱水塔、脱重烃塔提供再生气；当BOG气体缓冲罐储满或压力较高时，可通过百叶窗式调节阀进行调节BOG压缩机负荷及出口气量；使用蒸发气(BOG)作为脱水塔、脱重烃塔再生气的优点还将大大降低预处理流量，增加净化单元增压进气量；完成脱水塔、脱重烃塔再生的再生BOG气体具备足够高的热值，可以作为工厂运行的燃料气或生活用气外输到管网中，这样将预处理能源消耗降到最低。
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